环境健康风险评价中我国居民呼吸速率暴露参数研究

呼吸速率是人体暴露和健康风险评价中的关键性暴露参数之一,然而迄今为止鲜见我国进行的系统调查研究和分析总结,以及公开发布能够代表我国居民的呼吸速率参数的报道,而通常是以引用美国发布的参数为主,导致评价结果的误差并增加了不确定性. 采用呼吸速率的能量估算方法,根据我国2004年大规模的膳食能量调查数据,计算了各类人群的呼吸速率参数. 结果表明:我国男、女性居民长期暴露的呼吸速率为4.7～13.9 m3/d;20～45岁男、女性居民轻、中、重3种活动强度下的呼吸速率为13.5～16.7 m3/d;2～5和6～17岁的城市居民呼吸速率分别比农村居民高15.8%和12.4%,而18～45和45岁以上的农村居民的呼吸速率分别比城市居民高3.9%和7.6%,城市和农村居民的呼吸速率存在差异;各年龄段长期暴露的日均呼吸速率是静息通气量的1.1～1.3倍,与相关文献的报道相符;如果直接引用美国的呼吸速率参数,将会造成2.6%～30.9%的误差.      

环境健康风险评价中我国居民暴露参数探讨

暴露参数是人体暴露和健康风险评价中的关键性参数,根据我国居民人群的基本体征参数和相关调查统计数据,在借鉴和参考了美国环境保护署(US EPA)建立暴露参数的方法学基础上,探讨了我国居民呼吸、饮食、皮肤等的暴露参数. 结果表明:我国居民呼吸速率为5.71～19.02 m3/d,18岁以下人群各种活动强度下男性和女性的呼吸速率几乎一样,而18～60岁的男性呼吸速率明显大于女性;我国成年人饮食量为1 176.3 g/d,主要食用米、面及其制品,分别占总饮食量的23%和13%;我国成年男性的皮肤表面积为1.697 m2,成年女性为1.531 m2;我国成年男性平均体质量为62.70 kg,成年女性平均体质量为54.40 kg;我国居民的各种暴露参数与美国相差2.5%～33.3%,若在同等条件下参考国外暴露参数开展暴露和健康风险评价可能带来较大的偏差,开展全国范围内系统的暴露参数调查研究工作迫在眉睫.      

浙江温岭人群暴露参数

以浙江温岭市人群为研究对象,在借鉴美国国家环境保护局(US EPA)暴露参数方法学的基础上,以问卷调查方式进行不同途径下人群呼吸、皮肤、经口等暴露参数的研究.结果表明:研究地区男性、女性的呼吸速率分别为13.95和10.88 m3/d,分别比美国低34.81%和7.80%;男性、女性的体表面积分别为1.89和1.65 m2,分别比美国低3.57%和2.37%.研究地区成人饮水量为3 355.9 mL/d,饮食量为1 288.6 g/d,主要食用米、面及其制品和蔬菜,分别占41.63%和29.50%.如在同等条件下参考美国暴露参数,将会造成呼吸暴露剂量和经口暴露剂量偏小,而皮肤暴露剂量偏高的现象,在对浙江地区人群进行暴露评价和健康风险评价研究时,将会造成2.03%～80.59%的误差.      

电子废弃物拆解场多氯联苯含量及健康风险评价

选择我国典型的电子废弃物拆解场为研究对象,以拆解场各环境介质中PCBs浓度全面调查为基础,采用美国环境保护署(US EPA)人体健康评价模型,结合问卷调查和实际测量修正暴露参数,对浙江台州拆解区人群(成人)进行健康风险评价.结果表明:拆解场大气和土壤中PCBs各同系物的浓度显著高于其他介质,经调查表明可能与拆解场直接焚烧、湿法酸洗工艺有关.多种暴露途径所导致拆解场成人PCBs污染总致癌风险为2.80×10-3,总非致癌风险为1.64×10-3,均超过了US EPA、ICRP等推荐的可接受的风险水平,其中经口暴露的致癌、非致癌风险最大,其次是呼吸暴露.进行敏感性分析表明:无论何种暴露途径,体重(BW)、呼吸速率(IR)、实测参数食物摄食(IR)、皮肤接触表面积(SA)和污染物实测浓度的致癌风险、非致癌风险绝对敏感性都较大.在健康风险评价时,需要对研究区人群暴露参数进行实地调查实测,以降低评价结果的不确定性.     

基于呼吸量实测的儿童呼吸量估算方法比较研究

呼吸量是人与空气相关暴露评价和健康风险评估的重要参数之一,也是暴露评价和健康风险评估结果科学性、准确性的主要决定性因素.为评估儿童呼吸量估算模型,该研究以甘肃省某县儿童为调查对象,采用问卷调查和现场实测相结合的方式获得了调查地区儿童及其家庭的社会经济状况,以及身高、体重、心率和呼吸量等生理参数,基于7种呼吸量估算模型估算了该县儿童的呼吸量,利用Bland-Altman模型的一致性进行分析,通过实测值对模型的准确性进行了评估,并利用推荐模型基于蒙特卡洛模拟估算了调查区县儿童呼吸量.结果表明:①各估算模型计算出的呼吸量差异显著,基于能量代谢法的呼吸量估算模型计算结果符合儿童生长发育规律,心率回归法不适合儿童呼吸量估算,其估算的6~ < 9岁儿童呼吸量大于其他年龄段.②Bland-Altman模型分析结果表明,Shizgal-Rosa法与心率回归法的一致性较差,各模型落在95%一致性界限外的样本数均小于5%.③与实测值相比,基于Shizgal-Rosa法的能量代谢模型准确性最好,其平均偏差和标准化分数误差分别为0.08 L/min和14%.④基于Shizgal-Rosa法获得调查地区6~ < 9岁、9~ < 12岁和12~ < 15岁男童长期呼吸量分别为9.52、12.35和14.54 m3/d,均略低于推荐值（10.50、13.50和14.60 m3/d）;女童为10.04、12.46和11.99 m3/d,均略高于推荐值（9.30、12.20和11.20 m3/d）.研究显示,相较于目前我国能量代谢法使用的基础代谢率计算公式,采用Shizgal-Rosa法估算调查县儿童呼吸量更为准确,我国亟需开展儿童呼吸量估算模型的更新.      

典型工业源下风向居民住宅区PM2.5暴露评价

采用便携式PM_2.5采样仪于2010年10—11月对典型工业源——某钢铁厂下风向某住宅区室内、外的ρ(PM_2.5)进行同步监测,同时对该区域居民每日时间-活动模式进行问卷调查,以评价居民住宅区内PM_2.5潜在暴露剂量和暴露浓度(以ρ计)及探讨其影响因素. 结果表明:该钢铁厂下风向居民单位体质量、个体的住宅区内PM_2.5潜在暴露剂量分别为36.1 μg/(kg·d)、960.8 μg/d,日均暴露浓度为120.1 μg/m3. 影响居民个体住宅区内PM_2.5潜在暴露剂量的因素依次为工作日/周末>暴露浓度>文化程度;影响居民单位体质量住宅区内PM_2.5潜在暴露剂量的因素依次为体质量>年龄>文化程度>工作日/周末>暴露浓度;性别与二者均没有显著相关关系.      

我国北方某地区居民涉水活动的皮肤暴露参数

选择我国北方某地区居民(2 500人)开展皮肤暴露参数及与水介质相关的主要暴露活动、频率等研究. 结果表明:该地区成年人皮肤总表面积为1.68 m2,男性和女性分别为1.75和1.62 m2. 不同部位皮肤体表面积在不同年龄段有所不同,儿童期头部所占比例较大,且随年龄增加所占比例逐渐降低,腿等下肢则与此相反,所占比例随年龄增加而增加. 不同的暴露情景和季节,皮肤暴露面积也不同. 不同年龄段不同性别人群涉水活动频率及类型有所不同,成年人各种涉水活动频率的性别间差异较大,男性涉水时间较短,且以洗澡为主(占51%),其次为洗手、洗脸、洗衣服、洗头等,分别占总涉水时间的12%,12%,9%和9%;而女性涉水活动较为复杂,且所占比例相对均衡,洗衣服所占比例最高(占29%),洗澡所占比例相对较少,为23%,洗碗、洗菜等家务劳动所占比例也较多,分别为16%和13%,其余个人洗刷频率与男性差别不大. 鉴于我国人群皮肤暴露参数长期缺失的不利现状,建议进一步开展基于我国人群的大规模相关研究,以填补我国在该项研究中的空白.      

天津地区人群对六六六的暴露分析

以天津地区六六六(HCH)各介质浓度的实测数据和文献中相关参数为基础资料 ,采用多介质暴露模型,估算了天津地区人群对环境中HCH的暴露水平 .计算结果说明 ,该地区人群的终身日均暴露量为0.05μg·(kg·d)^-1,儿童、青少年和成人亚群的暴露水平分别为 0.10、0.06和0.04 μg·(kg·d)^-1.膳食摄入占总暴露量的 87%以上 ,是最主要的途径 ;其次是呼吸暴露 ,对总暴露的贡献达5%～10%.各项参数中,膳食结构和食品、气相HCH残留水平是影响暴露的重要因素 .     

我国北方某地区居民饮水暴露参数研究

饮水率是决定人体对水中污染物暴露和健康风险评估准确性的关键暴露参数之一,但我国至今没有其公开的调查结果,更未发布过与其相关的参数手册.采用问卷调查和实际测量的方法,对我国北方某地区城、乡2 500名居民的夏、秋季节直接饮水和食物间接饮水的特征进行了研究,并与国外情况进行了对比分析.结果表明:该地区男性、女性和全体被调查者饮水率平均值分别为2 852.8,2 586.4和2 720.5 mL/d,各年龄段居民的食物间接饮水率都明显大于直接饮水率,在总饮水率中间接饮水率所占比例平均值达到62.4%;全体被调查者直接饮水率比美国和日本分别高36.0%和54.0%.开展饮水健康风险评价时,应考虑城、乡人群的差异,且不可忽略间接饮用水的影响,采用国外的饮水率将可能增加风险的不确定性.      

突发性苯污染饮用水的健康风险评价

突发性环境污染事件由于具有污染物浓度高、不易察觉、常规处理难度大等特点,因此环境健康风险较高. 以饮用水受到突发性苯污染为例,模拟研究了苯随着自来水进入居民家庭后,分别通过饮用、皮肤接触和呼吸等暴露途径对人体造成的健康风险. 结果表明,3种暴露途径下,皮肤接触暴露的健康风险最高,当自来水中ρ(苯)为300.00和10.00 μg/L时,健康风险分别为4.09×10-3和1.19×10-4. 饮用暴露的健康风险最低,当自来水中ρ(苯)为300.00和10.00 μg/L时,健康风险最大值为4.61×10-6,最小值趋近于0,这主要是由于苯极易挥发,而我国居民饮用煮沸后的开水,开水中苯的残留量较低. 经过3种暴露途径进入人体的苯的日均综合暴露健康风险最大值为4.33×10-3,最小值为1.26×10-4,超过了US EPA(美国国家环境保护局)人体健康风险建议最大值(1×10-4).      

中国8个城市大气多溴联苯醚的污染特征及人体暴露水平

利用大流量采样器采集了我国东西部地区8个城市的大气气相和颗粒相样品,分析了样品中8种多溴联苯醚.结果表明,气相中以BDE-28(三溴组分)浓度最高[(6.25±4.95)pg·m~(-3)]不同于以往研究中BDE-99和-47为气相中优势同系物单体;颗粒相中则以BDE-209浓度最高[(25.4±124)pg·m~(-3)].北京和广州这两个大型城市的大气PBDEs浓度较高,尤其是广州的颗粒相BDE-209浓度,比其他城市的浓度高两个数量级.与早期的观测结果相比,我国城市大气PBDEs浓度呈普遍的下降趋势.同时,对比发现气相浓度下降较慢,颗粒相浓度下降较快,结合相关性分析结果,这一现象可能与工业五溴和八溴联苯醚的停产禁用高溴组分的光降解及城市大气颗粒物浓度的降低有关.城市婴幼儿的吸入暴露量约为成人的2~3倍,反映出城市大气PBDEs对城镇居民尤其是婴幼儿的潜在健康危害仍不容忽略.     

基于参数实测的水中重金属暴露的健康风险研究

以位于长江和淮河流域交界处河南泌阳县为研究区,利用ICP/MS分析城镇和农村居民饮用水中14种重金属含量,抽样选取2 500名城镇和农村不同性别和年龄的受试者作为研究对象,详细记录受试者3 d内的饮水和皮肤接触水的活动频率,并对有关饮水和皮肤暴露参数进行了测量.用暴露和健康风险模型计算了城镇和农村居民对14种重金属的经...     

北京市某垃圾焚烧厂周边大气二(口恶)英污染特征及暴露风险

2014年4月至2015年1月对北京市某生活垃圾焚烧发电厂周边6 km范围内7个采样点采集环境空气,应用高分辨气相色谱-高分辨质谱（HRGC-HRMS）联用技术对二英（PCDD/Fs）浓度水平进行监测并对其组成特征及时空特征进行了分析.结果表明该生活垃圾焚烧发电厂周边环境空气中PCDD/Fs质量浓度的变化范围为8.9~140 pg·m^-3,毒性当量（TEQ）变化范围为0.11~1.8 pg·m^-3,其中秋季霾天4个采样点和冬季全部采样点超出日本环境空气质量标准限值（TEQ：0.6 pg·m^-3）.1,2,3,4,6,7,8-HpCDF和OCDD是四季空气中PCDD/Fs质量浓度的主要贡献单体,年平均贡献率分别为20.5%和14.0%,而2,3,4,7,8-PeCDF是总TEQ贡献最大的单体,年平均贡献率为43.3%.空间分布特征表现为各采样点浓度水平与距污染源距离远近没有显著相关性;季节变化特征表现为冬季值显著高于其他季节,分析可能与冬季燃煤采暖及大气扩散条件差导致的大气颗粒物污染较重有关,与各季采样时段内大气PM₁₀和PM_2.5的平均浓度水平呈正相关相一致.样品中二英同族体及异构体分布指纹谱图与该焚烧设施排放烟气存在差别,主成分分析（PCA）源解析结论与指纹谱图特征分析结论一致.二英呼吸暴露剂量估算结果表明该区域人群呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平[0.060~0.224 pg·（kg·d）^-1],但仍需关注大气颗粒物重污染天气发生时的呼吸暴露风险.     

我国西北工业区城市大气多氯联苯来源及健康风险

采用大气被动采样器观测了我国西北城市皋兰的城区和工业集中区2018年非取暖季和取暖季大气中18种多氯联苯（PCBs）的浓度及污染特征,并利用主成分分析、轨迹模型以及呼吸暴露模型对其污染来源和传输迁移、人群健康风险进行分析和评价.研究区大气PCBs浓度为110.2~429.9 pg·m^-3,平均污染程度工业园区较高;PCBs组成以四氯联苯和五氯联苯为主,并且取暖季四氯联苯所占比重明显上升.PCBs污染源以燃烧和工业热过程源、含PCBs电气设备源和PCBs混合源为主,燃烧和工业热过程源污染贡献高于其他污染源,污染贡献达到40.8%;研究区PCBs污染可能在较大程度上受到UP-PCBs排放的影响.轨迹分析表明研究区PCBs可能会通过大气输送至兰州城区;非取暖季研究区可能主要受局地污染的影响,而取暖季则可能会受到西北方向PCBs的污染输入.健康风险评价显示各年龄段人群大气PCBs暴露的非致癌风险水平较低,但终生致癌风险已超过10^-6水平.燃烧和热过程源PCBs排放对居民PCBs暴露有较强影响,且居民长期的PCBs呼吸暴露可能会对其健康产生不利影响.     

Occurrence and impact of polychlorinated dibenzo-p-dioxins/dibenzofurans in the air and soil around a municipal solid waste incinerator

To assess the influence of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans(PCDD/Fs) on the environment in the vicinity of municipal solid waste incinerators(MSWIs), we determined the levels of PCDD/Fs in air and soil samples collected around a MSWI, which is the largest in China. The International Toxicity Equivalency Quantity(I-TEQ) concentrations of PCDD/Fs in air samples were from 0.0300 to 1.03 pg I-TEQ/m~3(0.445–13.6 pg/m~3), with an average of 0.237 pg I-TEQ/m~3, while in soil samples they ranged from 0.520 to 3.40 pg I-TEQ/g(2.41–88.7 pg/g) with an average of1.49 pg I-TEQ/g. The concentrations of PCDD/Fs in air and soil samples were comparable to other areas, and Pe CDFs were the dominant contributors, which was different from stack gas homologue patterns. Multivariate statistical analysis showed that PCDD/Fs emission from the MSWI did not directly affect the profiles of PCDD/Fs in air and soils, so that vehicles and unidentified emission sources should be considered. The daily inhalation levels of PCDD/Fs for children(0.0110 to 0.392 pg I-TEQ/(kg·day) and adults(0.00600 to 0.221 pg I-TEQ/(kg·day) near the MSWI were lower than the tolerable daily intake of 1.00 to 4.00 pg WHO-TEQ/(kg·day), but in winter the values were higher than in summer. These results can be used as basic data for assessing the risk of PCDD/Fs exposure in residents living around this MSWI, and more monitoring programs and studies should be carried out around MSWIs.     

医疗废物焚烧厂周边环境空气中二英浓度分布及其健康风险评估

于2015-2018年冬季（12月-2月）对广东省某医疗废物焚烧厂排放烟气及焚烧设施周边2.5 km范围内6个采样点分别进行了4次烟气和环境空气样品采集,应用高分辨气相色谱/高分辨质谱（HRGC-HRMS）联用技术对二（口恶）英（PCDD/Fs）浓度水平进行监测并对其组成特征进行了分析,运用主成分分析法（PCA）对周边环境空气中二（口恶）英来源进行了初步解析,同时采用VLIER-HUMAAN模型评估其对人体的健康风险.结果表明该医疗废物焚烧厂烟气二（口恶）英毒性当量浓度为0.542~21.300 ng·Nm^-3（以I-TEQ计）,排放水平较高;周边环境空气中PCDD/Fs质量浓度和毒性当量浓度变化范围分别为0.682~196.000 pg·m^-3和0.036~17.700 pg·m^-3（以I-TEQ计）,周边环境空气中PCDD/Fs浓度明显受到排放源烟气落地点的影响.空气样品中二（口恶）英同族体及异构体分布指纹谱图与该焚烧设施排放烟气类似,空气质量浓度主要贡献单体以OCDD、1,2,3,4,6,7,8-HpCDF、OCDF以及1,2,3,4,6,7,8-HpCDD为主,主要毒性贡献单体为2,3,4,7,8-PeCDF.PCA源解析结论与指纹谱图特征分析结论基本一致,该研究区域中环境空气二（口恶）英主要来源于医疗废物焚烧烟气排放.健康风险评估结果表明,该区域人群呼吸暴露风险总体处于较为安全的水平（0.0032~0.141 pg TEQ·kg^-1·d^-1）,部分个体的呼吸暴露贡献率超过了评价限值,应引起重视.     

贵屿某电子垃圾拆解点附近大气颗粒物中氯代/溴代二噁英、四溴双酚A污染水平研究

对贵屿某电子垃圾拆解点附近大气颗粒物中氯代二英(PCDD/Fs)、溴代二英(PBDD/Fs)、四溴双酚A(TBBPA)含量水平进行了调查研究.结果显示,大气颗粒物中17种2,3,7,8-PCDD/Fs和8种2,3,7,8-PBDD/Fs的浓度范围分别为126.54～524.78pg·m-3和376.42～566.76pg·m-3;平均毒性当量(TEQ)分别为16.29pg·m-3、91.28pg·m-3,均高出目前所报道的国内外其它部分城市大气污染水平1～4个数量级,且PBDD/Fs的污染水平远远高于PCDD/Fs.四氯至八氯代PCDD/Fs同系物呈现出明显且特别的分布规律,PCDDs和PCDFs浓度均随着氯原子取代程度增加而降低.TBBPA的浓度范围为66.01～95.04ng·m-3,大气中PBDD/Fs浓度与之显著相关r=0.69.初步的暴露风险评价表明,当地居民每日通过呼吸摄入的二英含量远远超过了世界卫生组织(WHO)规定的人体每日耐受量(TDI)1～4pg(W-TEQ)·kg-·1d-1.     

再生水雾化导致的病原微生物暴露剂量计算方法研究

呼吸吸入是再生水利用过程中病原微生物的主要暴露途径之一.本研究提出了呼吸途径病原微生物暴露剂量的计算方法.首先根据再生水中病原微生物的浓度、喷洒强度和再生水雾化效率因子（雾化效率因子取值一般在0.003～0.01之间）,确定再生水喷洒过程中病原微生物的排放强度.然后参考大气污染物扩散模型计算微生物气溶胶的分布,并考虑病原微生物在环境中的衰减,得出空气中病原微生物浓度.病原微生物的衰减计算与其自身衰减因子和环境影响因子有关.根据微生物种类的不同,其在空气中的衰减因子在-0.23～0 s^-1之间,而环境对微生物的影响因子在0.016～73之间.最后结合呼吸速率和暴露时间求得呼吸途径的暴露剂量.根据易感人群年龄、性别和活动强度的不同,日平均呼吸速率在4.5～17 m³·d^-1之间,小时平均呼吸速率在0.3～3.2 m³·h^-1之间.本研究提出的方法可直接用于计算再生水利用于农业灌溉、园林绿化以及水景喷泉过程中因再生水雾化导致的病原微生物暴露剂量.     

苏州工业园区室内外颗粒物中多溴联苯醚污染特征及人体暴露水平

利用大流量主动采样技术在苏州市工业园区工厂车间、办公室、住宅区和风景区,采集PM₁₀样品,GC-MS测定PM₁₀中8种PBDEs的含量.室内PM₁₀中PBDEs总浓度范围为9.22~64.15 pg·m^-3（均值为20.93 pg·m^-3）,室外样品中PBDEs总浓度范围为1.06~8.44 pg·m^-3（均值为5.11 pg·m^-3）,室内含量显著高于室外含量.PM₁₀中∑₈PBDEs平均浓度从高到低顺序依次为工业车间、办公室、住宅区和室外大气,与其他地区室内外颗粒物含量相比,苏州室内外大气颗粒物中PBDEs都处于较低水平.室内外大气中BDE-209是最主要化合物（平均占总PBDEs的63%）,其次为BDE-99和BDE-47.车间员工、办公室员工和儿童的PBDEs日呼吸摄入剂量分别为3.75、2.78和2.60 pg·（kg·d）^-1,这表明苏州居民呼吸暴露PBDEs的潜在健康危害并不明显.